Обогрев водопроводных труб кабелем

Виды кабеля

Перед монтажом, важно изучить, какие бывают обогревательные провода и способы их установки. Существует два вида кабелей: резистивные и саморегулирующиеся

Существует два вида кабелей: резистивные и саморегулирующиеся.

Разница между ними в том, что когда по кабелю проходит электрический ток, то резистивный нагревается равномерно по всей длине, а особенностью саморегулирующегося является изменение электрического сопротивления в зависимости от температуры. Это значит, что чем выше температура участка саморегулирующегося кабеля, тем ниже на нём будет сила тока. То есть, разные части такого кабеля могут нагреваться каждый до нужной температуры.

Кроме того, многие кабели выпускаются сразу с термодатчиком и автоуправлением, что значительно экономит электроэнергию во время эксплуатации.

Саморегулирующий кабель более сложен в изготовлении и стоит дороже. Поэтому, если нет особых условий эксплуатации, то чаще приобретают резистивный греющий кабель.

Резистивный

Обогревающий кабель для водопровода резистивного типа имеет бюджетную стоимость.

Различия кабелейИсточник теплина.рус

Он подразделяется на несколько разновидностей, в зависимости от конструктивных особенностей. Каждая из них имеют свои достоинства и недостатки: 

Тип кабеля	Плюсы	Минусы
Одножильный	Конструкция простая. Имеет нагревательную металлическую жилу, медную экранирующую оплётку и внутреннюю изоляцию. С внешней стороны присутствует защита в виде изолятора. Максимально нагревается до +65°С.	Для обогрева трубопроводов неудобен: к источнику тока необходимо подсоединить оба противоположных конца, которые находятся далеко друг от друга.
Двухжильный	Имеет две жилы, каждая из которых изолирована отдельно. Дополнительная третья жила голая, но все три охватывает фольгированный экран. Внешняя изоляция обладает термостойким эффектом.Максимально нагревается до +65°С.	Несмотря на более современную конструкцию, мало чем отличается от одножильного элемента. Эксплуатационные и нагревательные характеристики идентичны.
Зональный	Есть независимые секции обогрева. Две жилы изолированы отдельно, а сверху расположена нагревательная спираль. Соединение осуществляется посредством контактных окон с токопроводящими жилами. Это позволяет создавать тепло параллельно.	Недостатков не найдено, если не учитывать ценник изделия.

Резистивные провода разного видаИсточник yandex.net

Большинство покупателей предпочитают проводить прокладку провода «по старинке» и приобретают провод с одной или двумя жилами.

В связи с тем, что для подогрева труб можно применять кабель только с двумя жилами, одножильный вариант резистивного провода не применяется. Если владелец дома по незнанию установил его, это грозит замыканием контактов. Дело в том, что одну жилу необходимо закольцовывать, что проблематично в условиях работы с нагревательным кабелем.

Если проводить монтаж греющего кабеля на трубу самостоятельно, то специалисты советуют для наружной прокладки выбирать зональный вариант. Несмотря на особенность конструкции, его установка не вызовет серьёзных затруднений.

Конструкция проводовИсточник otdelkaexp.ru

Ещё немаловажный нюанс в одножильных и двужильных конструкциях: в продаже можно найти уже отрезанные и изолированные изделия, что исключает возможность подогнать кабель под оптимальную длину. Если нарушить изоляционный слой, то провод будет бесполезен, а если повреждения появятся после установки, то потребуется заменять систему на всем участке. Этот недостаток относится ко всем видам резистивных изделий. Монтажные работы таких проводов не отличается удобством. Также нет возможности использовать их для прокладки внутри трубопровода – мешает оголовок датчика температуры.

Саморегулирующий

Саморегулирующий греющий кабель для водопровода с самостоятельной регулировкой имеет более современную конструкцию, что сказывается на длительности эксплуатации и удобстве монтажа.

Конструкцией предусмотрено:

• 2 медные жилы в термопластичной матрице; 
• 2 слоя внутреннего изоляционного материала; 
• оплётка из меди; 
• внешний изоляционный элемент. 

Важно, что этот провод прекрасно работает без термостата. В саморегулирующих кабелях стоит полимерная матрица

При включении активизируется углерод, а во время повышения температурного режима, растёт расстояние между её графитовыми составляющими.

Саморегулирующийся кабельИсточник moydomik.net

Выбор изделия из кабеля

Эксплуатировать греющий кабель можно по-разному, поэтому к его выбору относятся в соответствии с поставленными задачами.

Например, для бытовых нужд при небольшой протяженности водопровода желательно ставить кабельную конструкцию малой мощности и небольших размеров. Частные дома нуждаются в нагревательных кабелях, у которых мощность составляет 50 ватт на 1 м трубы в месяц, что надежно и экономно. Стоимость самих изделий тоже вполне приемлемая.

На большие магистральные направления устанавливают кабель высокой мощности, зависящей от трубных диаметра и длины, что потребует некоторого расхода электричества из-за увеличения эксплуатационного расхода греющей кабельной конструкции.

Саморегулирующиеся кабели бывают двух видов по мощности: рабочей и состояния покоя. Цифры используемых мощностей всегда написаны (выбиты) наверху конструкции.

ВАЖНО! Проводить внутренний нагрев трубы кабелем можно только при условии, что трубный диаметр составляет не менее 20 мм.

Как работает греющий кабель?

Греющий или горячий кабель представляет собой систему обогрева труб, уложенных в толщу грунта. Электрокабель в изолирующей оболочке закрепляют на трубе и подключают к электропитанию. Труба нагревается, в результате сточные воды приобретают стабильно высокую температуру, что надежно защищает их от замерзания.

Различают кабель для наружного обогрева трубы или внутреннего. Первый укладывают снаружи конструкции, а второй – внутри. Считается, что наружный монтаж произвести проще, чем внутренний, поэтому он более востребован. Помимо наружного кабеля используют также греющую пленку.

Обогрев с помощью пленки для канализационных систем применяется не часто. Материалом приходится оборачивать всю трубу, что усложняет монтаж, но обеспечивает равномерный прогрев

Этим материалом полностью оборачивают конструкцию, затем его закрепляют. Пленка дает более равномерный обогрев трубы, чем кабель, она имеет меньшую мощность, что позволяет несколько снизить эксплуатационные расходы.

Для обогрева труб можно использовать кабель трех видов:

• саморегулирующийся;
• резистивный;
• зональный.

Саморегулирующийся кабель считается исключительно удобным вариантом, поскольку он может в автоматическом режиме изменять температуру нагрева в зависимости от климатических условий. Сопротивление кабеля уменьшается, если грунт нагревается сильнее, и увеличивается при снижении температуры.

Саморегулирующийся кабель наиболее востребован в современных условиях, поскольку укладывать его просто, он более надежен и не требует дополнительных элементов для монтажа

Такое изменение режима работы снижает общую мощность системы, т.е. позволяет экономить электроэнергию. Причем изменение сопротивления может быть различным на отдельных участках трубопровода. В результате получается более высокое качество прогрева, сам саморегулирующийся кабель прослужит дольше, и нет необходимости в установке терморегуляторов.

Резистивный кабель такими способностями не обладает, но отличается по сравнению с саморегулирующимися системами более умеренной ценой. При монтаже кабеля этого типа понадобится установить набор температурных датчиков и терморегуляторов, чтобы обеспечить изменение режима работы системы при перемене погоды.

Резистивный кабель стоит меньше, чем саморегулирующиеся аналоги. Если выбран этот вариант, необходимо тщательно рассчитать подходящую удельную мощность, чтобы предотвратить перегрев

Если этим требованием пренебречь, возрастает риск перегрева кабеля и его поломки. Зональный кабель также не имеет способности регулировать сопротивление, но эта система генерирует нагрев не по всей длине, а только на отдельных участках. Такой кабель можно разрезать на отдельные фрагменты, что удобно при монтаже трубопроводов сложной конфигурации.

Он также широко применяется при монтаже металлической канализации или для обогрева емкостей. Стоит отметить, что обогрев конструкций, заглубленных в грунт – не единственная сфера использования греющего кабеля. Его также используют для обогрева труб, проложенных на поверхности или в помещениях, которые не отапливаются.

Иногда кабель используют только для отдельных участков трубопровода, например, частей, выходящих на поверхность. Системы, которые монтируют внутри трубы, используют относительно редко. Чаще всего они применяются, если трубопровод уже уложен в грунт, и монтаж наружного кабеля потребовал бы объемных земляных работ.

Так установка внутреннего кабеля обойдется значительно дешевле. Но такие кабели обычно рекомендуется применять только внутри труб малого диаметра, поскольку мощность у них невелика.

Она варьируется в пределах 9-13 Вт/м, чего для больших канализационных труб, как правило, недостаточно. Длина такого кабеля, по понятным причинам, должна быть равна протяженности трубы. Внутренний греющий кабель изготавливают только саморегулирующегося типа.

Принцип работы греющего элемента

У резистивного кабеля нагревается метаболический проводник при прохождении электрического тока.

Но, неважно какая температуру воздуха, +5 или -10, отдача тепла и трата электроэнергии одинаковая. Для контроля, в обогревающей системе ставят терморегулятор, датчики температуры, как в электрических тёплых полах

Греющий кабель этого вида бывает одножильный и двухжильный. Одножильный кабель подключается к водопроводу с двух сторон. Двухжильные, с одной стороны, закрепляется заглушка, с другой — шнур с вилкой для подключения к сети 220 В.

Когда укладывается резистивный кабель, провод не должны налаживаться, или находиться слишком близко, при пересечении они будут перегреваться, и могут быстро выйти из строя. И ещё, греющий кабель этого вида нельзя резать, в противном случае он просто испортится. Поэтому его улаживают целиком при любом размере.

У саморегулирующего кабеля нагревается полимер, он располагается между двух проводников. Чем больше он нагревается, тем меньше выделяет тепла, а при остывании – больше. Таким образом, он регулирует самостоятельно температуру. Благодаря своим свойствам этот вид греющего кабеля и получил название − саморегулирующийся.

Имеет такие плюсы:

• при пересечении проводов не перегорает;
• его можно резать в любом месте, но нужно будет сделать оконечную муфту;
• элемент может быть любой длины.

Единственный недостаток саморегулирующего кабеля, высокая цена, но если учесть все плюсы и срок службы более 10 лет, цена себя оправдывает.

Стоит учесть, что трубы с греющим кабелем нужно утеплить. В противном случае чтобы обогреть водопровод понадобиться большая мощность, больший расход электроэнергии. Или же при сильных морозах без утеплителя, гибкий обогреватель может не справиться со своей задачей.

https://youtube.com/watch?v=y9kOBunX8JU

Модульный способ подключения

Способ весьма затратный и проблематичный в плане поиска требуемых комплектующих. Наибольшее распространение получил при монтаже греющего кабеля марки Raychem.

Именно у этого производителя имеется специальная система, которая называется FlexiClic.

Здесь ничего прессовать, паять и скручивать не нужно. Кабель продается готовыми комплектами. Соединение одного отрезка кабеля с другим, либо с питающим проводом происходит через заводские коннекторы.

Просто защелкиваете их между собой, включаете обогрев в розетку и все работает.

Можно не только последовательно наращивать прямые участки вдоль водопровода, но и делать ответвления в стороны.

Только имейте в виду, при наращивании двух отрезков греющего кабеля, необходимо использовать марки одинаковой мощности. Кроме всего прочего, в местах соединения не будет такого же эффекта прогрева, как на остальной части трубы.

Еще раз повторим, способ в наших реалиях мало распространенный и не дешевый. Поэтому давайте рассмотрим более “приземленные” варианты подключения:

с установкой муфты через прессуемые гильзы

без монтажа соединительной муфты с прямым подключением греющего кабеля в сеть 220В

Цена нагревательного изделия

Стоимость готового комплекта греющей кабельной конструкции состоит из симбиоза цен:

• метража самого нагревательного кабельного изделия;
• укомплектованной конструкции;
• сальника, необходимого для введения кабеля в систему труб;
• силового провода, у которого есть вилка;
• розетки;
• прайса услуг по сбору всей комплектовки.

Стоимость кабеля за 1 м составит от 440 рублей. Клеевой набор для подключения будет от 350 рублей. Сальники продаются от 420 рублей. Шнур питания (2 м) и литая вилка будут от 200 рублей. Услуга сбора комплекта составит от 500 рублей.

Купить греющие кабели нужных размеров можно в специализированных магазинах. Есть компании, которые продают готовые изделия онлайн и по телефону с помощью курьерской доставки. Такие компании всегда предлагают услуги по монтажу.

ВАЖНО! Чтобы потребление электроэнергии было небольшим, при эксплуатации кабеля свыше 3 метров, рекомендуется использовать его вместе с терморегулятором.

Греющий кабель всегда выручит в условиях суровой зимы. Это простая и эффективная система, которая поддержит в водопроводе нужную температуру.

Монтаж на трубе с вентилем

А если у вас более сложный случай? Например, на участке водопровода присутствуют крепежные элементы и вентили?

Здесь есть определенные нюансы. Для начала подготавливаете саму трубу, наклеивая ленту.

В крепежных точках хомуты придется временно убрать.

При этом сам провод должен проходить через нижнюю точку крепления хомута.

А что делать с краном?

Ошибка №10

Если кабель здесь пустить в натяжку по прямой или даже по спирали, то при необходимости замены вентиля, сделать это без разрезания кабеля уже не получится.

Поэтому должен быть сделан запас в виде петли.

После этого просто складываете данную петлю вокруг вентиля и стягиваете ее стяжкой.

Поверх всего натягивается теплоизоляция.

Инструкции по монтажу саморегулирующегося кабеля

Вариантов укладки кабеля множество – выбор зависит от места и условий монтажа. При устройстве домашних автономных коммуникаций чаще всего приходится утеплять трубы, поэтому остановимся более подробно на описании процессов внутреннего и вешнего монтажа кабеля на трубопровод.

Вариант #1 – внутренняя установка

Монтаж греющего кабеля внутри водопроводной или канализационной трубы производят по разным причинам. Основная – невозможность фиксации из-за того, что трубопровод уже лежит в траншее и закрыт слоем грунта.

Конечно, такой тип установки имеет некоторые минусы:

• использование дополнительной детали – тройника;
• снижение свойств кабеля из-за налета, который появляется через какое-то время (зависит от характеристик воды);
• уменьшение диаметра трубы, дополнительное препятствие на пути перемещения воды;
• ограниченная длина и предпочтительное использование на прямых участках.

Важный момент: самрег заводят только через специальный тройник, запорной арматурой при подключении нагревательных систем пользоваться запрещено!

Производить ремонт или замену кабеля легко, все действия выполняются через тот же тройник. Главный плюс в том, что при внутреннем монтаже соприкосновение кабеля с жидкостью напрямую приводит к увеличению силы нагрева – отсюда прямая экономия

Инструкция по применению готового комплекта:

• подключение к кабелю всех функционально важных деталей (оформление оконцовки, присоединение кабеля питания);
• врезка в трубу тройника со свободным отводом для кабеля;
• заводка кабеля внутрь трубы на определенную длину;
• герметизация узла с помощью проходных элементов или накидных гаек.

Не рекомендуется вставлять самрег в трубу, сечение которой менее 40 мм – это повлияет на скорость и объем перемещаемой жидкости.

Как подготовить кабель и надеть концевую муфту, можно увидеть в следующей инструкции:

Сейчас кабель полностью готов к монтажу внутрь водопровода или канализационной трубы.

Вариант #2 – наружная установка

Внутрь трубы, особенно узкого сечения, больше одного кабеля вставлять не рекомендуется, а с наружной стороны можно разместить от 1 до 4 саморегулирующихся кабелей. Одного обычно хватает для трубы небольшого диаметра (40-50 мм), а от 2 до 4 штук используют для больших труб, расположенных в зонах низкой температуры.

Для коммуникаций, помещенных в грунт, часто применяют «золотую середину» – два кабеля, идущих параллельно вдоль противоположных сторон.

Для фиксации используют алюминиевый скотч, предназначенный для увеличения теплоотдачи и одновременной защиты. Однако иногда требуется более прочное крепление – на стяжки. Если на фрагмент трубы падают прямые лучи солнца, рекомендуется использовать устойчивые к УФ излучению стяжки черного цвета.

Тип укладки выбирают в зависимости от необходимой степени обогрева – спиральный или линейный. Для спирального монтажа достаточно одного кабеля

Спиральный способ охватывает максимальную площадь поверхности трубы. Чем меньше шаг между оборотами кабеля, тем эффективнее нагревание. Средний интервал – 5-6 см. Спираль по длине больше, чем линейно уложенный кабель, примерно в 1,7-1,8 раза. В качестве крепежа используется монтажная лента.

Инструкция по укладке:

1. Расположение кабеля по всей длине участка трубы, требующего подогрева, линейным или спиральным способом.
2. Обмотка по ходу монтажа соединительных узлов, вентилей и другой запорной арматуры.
3. Фиксация монтажной лентой (алюминиевым скотчем, стяжками).
4. Теплоизоляция «в рукав».

Последний пункт – обязательный. Благодаря утеплителю выделяемое кабелем тепло сохранится в зоне трубопровода. Вид и толщину теплоизоляции выбирают, ориентируясь на тип трубопровода и внешние условия.

Предположим, для укладки водопровода в траншею помимо греющего кабеля потребуется изоляция 25-30 мм в толщину – пенопластовая «скорлупа», экструзионный пенополистирол или базальтовая вата.

Материалы и инструменты для монтажа греющего кабеля

Кабель, предназначенный для обогрева трубопроводов, преобразует электроэнергию в тепловую энергию при прохождении через него тока. Он выделяет достаточно тепла для поддержания температуры, необходимой для исключения кристаллизации воды и последующего её перехода в лёд.

Используемый провод имеет хороший запас прочности, исключающий его повреждение, а также отличные изоляционные характеристики. Сегодня в продаже имеются несколько вариантов специализированного кабеля, используемого для обогрева трубопровода. По своей конструкции они делятся на следующие виды:

• Резистивные обогревательные кабели изготавливаются из сплава, обладающего высоким сопротивлением. При подключении его к электросети начинает выделяться тепло. Существует одножильный и двужильный вариант кабеля. При использовании одножильного кабеля возникают трудности его монтажа, поскольку для подключения к источнику питания должны быть использованы оба его конца. У двужильного к электросети подключается лишь один конец, а на второй устанавливается контактная муфта, замыкающая электрическую цепь.
• Саморегулирующиеся полупроводниковые греющие кабели были разработаны для экономного использования электроэнергии. Его конструкция состоит из двух металлических полупроводников, разделённых специально разработанной полупроводниковой матрицей. При прохождении по проводникам тока она начинает выделять тепло. Её особым свойством является максимальное выделение тепла при понижении наружной температуры. При её повышении уровень потребления электроэнергии снижается.

Каждый вид греющего кабеля может использоваться как для наружной установки, так и для размещения его во внутреннем пространстве трубы. При самостоятельном монтаже греющей системы обычно монтируют её снаружи трубопровода, а после монтажа утепляют. Крепление выполняется термостойкой клейкой лентой или пластиковыми бандажами.

Как и при любой электромонтажной работе, потребуются бокорезы и пассатижи, а для утепления труб лучше использовать специальные термоизоляционные материалы, изготавливаемые в виде полуцилиндров различного размера.

Особенности монтажа системы обогрева внутри трубопровода

Данный вид монтажа выбирают в том случае, если водопроводные трубы уже эксплуатируются и перемерзают в сильные морозы. Если саморегулирующийся нагревательный кабель планируется устанавливать внутрь трубы с питьевой водой, то необходимо приобретать изделие, имеющее допуск пищевой пригодности. Оболочка данных кабелей выполняется из фторсодержащего полимера, который тестируется на предмет пищевой безопасности. Для введения греющего кабеля внутрь трубы необходим сальник.

Монтаж саморегулирующегося греющего кабеля внутрь трубы идет через сальник

Если подведен в трубу сверху, то фиксация его положения не требуется. Если же нагревательный элемент подводится снизу, то для недопущения его сползания, требуется надежная фиксация.

Чтобы установить греющий кабель внутри трубы, надо точно измерить длину участка трубопровода, нуждающегося в подогреве. Запрещается осуществлять прокладку нагревательного кабеля сквозь запорные вентили. Место установки системы обогрева водопровода отмечают предупредительной надписью.

Все действия при вводе кабеля в полость трубы должны проводиться с особой аккуратностью и вниманием, так как нельзя допустить повреждения его внешней оболочки. Резьбу на фитингах в процессе установки лучше закрыть заводской лентой, как и другие острые предметы

Способы закрепления нагревательного кабеля

1. Вдоль водопроводной трубы один кабель укладывается по прямой линии.

Саморегулирующийся греющий кабель прикрепляется к трубе алюминиевым скотчем

2. В отличие от первого способа, вдоль трубопровода укладывается по прямой линии несколько кабелей, параллельно друг другу.

Схема крепления двух греющих кабелей к трубопроводу

3. Укладка электрокабеля проводится волнистой линией.

Греющий кабель располагают вдоль трубы волнистой линией

4. Кабель для обогрева водопроводных труб обвертывается вокруг трубопровода по спирали.

Расположение нагревательного кабеля по спирали с определенным шагом

5. Несколько вариантов расположения греющей ленты на отдельно взятых элементах трубопровода (вентилях, коленах, фланцах и других участках).

Схема укладки саморегулирующегося нагревательного кабеля вокруг вентиля и фланца

Как выбрать греющий кабель для бытового трубопровода

В быту установка греющего кабеля осуществляется на водопроводных, пожарных, канализационных и дренажных металлических, металлопластиковых, пластиковых трубопроводах, счетчиках. Для резисторных систем требуется постоянный контроль человека, поэтому они используются редко.

Критерии выбора саморегулирующего греющего кабеля для трубопровода:

• назначение (промышленный или бытовой);
• внутренний или наружный;
• в комплекте или на отрез;
• мощность;
• наличие/отсутствие экранирования.

Для бытового использования не стоит покупать изделие, предназначенное для работы при высокой температуре или агрессивной среде. Это значит, что не нужно доплачивать за высокий класс защиты и особо прочную оболочку.

Саморегулирующий греющий кабель для водопровода можно установить внутри или снаружи. Выбор зависит от ситуации. Для ранее установленного трубопровода покупается изделие для монтажа вовнутрь. На трубы с маленьким диаметром провод можно монтировать только снаружи.

Внутренний монтаж

Монтаж греющего кабеля внутри имеет преимущества:

• снижение риска механического повреждения;
• экономию электроэнергии за счет подогрева воды, а не трубы;
• более привлекательный вид трубопровода.

Важно! Есть и недостаток – требуется пищевая оболочка. Такие электрокабели производят в Европе, и стоят они дорого

Наружный монтаж

Снаружи кабель можно уложить вдоль трубы (один или несколько проводов параллельно) или по спирали. Способ выбирается, в зависимости от тепловыделения и диаметра трубы. При покупке нужно изучить таблицу мощности в инструкции по применению.

Существует 2 вида саморегулирующихся обогревающих систем для наружного подогрева: в комплекте и на отрез. По стоимости разницы почти нет. Изделия на отрез требуют дополнительных комплектующих и инструментов. Комплект достаточно установить на трубу и подключить к сети при помощи шнура и вилки.

Если установить греющий кабель планируется своими руками, укомплектованное изделие удобнее. В последнее время достаточно популярны кабели Самрег из Кореи, обладающие доступной стоимостью. Длина в комплекте – 1-30 м, на отрез изделие продается в бухтах различного размера, поэтому можно создать систему для трубопровода любой длины.

Мощность греющего кабеля зависит от места установки и диаметра трубы. Для бытового использования достаточно 16-24 Вт/м при наружном монтаже и 13 Вт/м – при внутреннем. Дополнительный запас мощности требуется в регионах, где зимой температура ниже -30оС.

Важно! Для дренажной и канализационной системы можно купить кабель без заземления (защитного экрана). Для системы водоснабжения обогревающему кабелю заземление обязательно